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图像处理

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VTK 用户指南

版本 4.0

William J. Schroeder

1998-2000

第一部分 VTK 介绍

第 1 章欢迎

1.1 机构-----------------------------------------------------------------------------------------------8

1.2 怎样使用 VTK----------------------------------------------------------------------------------8

1.3 附加资源-----------------------------------------------------------------------------------------8

第 2 章安装

2.1 概述-----------------------------------------------------------------------------------------------9

2.2 安装 VTK 到 Windows9x/NT/ME/2000/XP------------------------------------------------9

二进制安装-------------------------------------------------------------------------------------9

源代码安装-------------------------------------------------------------------------------------9

2.3 安装 VTK 到 Unix 操作系统

源代码安装------------------------------------------------------------------------------------10

运行 CMake------------------------------------------------------------------------------------11

编译源代码

建立 VTK 多平台

安装 VTK

第 3 章系统概述

3.1 系统设计---------------------------------------------------------------------------------------12

图形模型--------------------------------------------------------------------------------------13

可视化模型-----------------------------------------------------------------------------------15

3.2 创建一个应用---------------------------------------------------------------------------------19

用户方法、对象和命令--------------------------------------------------------------------19

Tcl----------------------------------------------------------------------------------------------19

C++---------------------------------------------------------------------------------------------20

Java

Phthon

Visual Basic/COM/ActiveX

3.3 在两种语言间转换

第二部分通过例子学习 VTK

第 4 章基础

4.1 创建 1 个简单的模型-------------------------------------------------------------------------24

程序化源对象---------------------------------------------------------------------------------24

读取源对象------------------------------------------------------------------------------------26

4.2 使用 VTK 交互器-----------------------------------------------------------------------------27

vtk 绘制窗口交互器

交互风格

4.3 滤波数据---------------------------------------------------------------------------------------29

4.4 控制相机---------------------------------------------------------------------------------------30

安装相机

简单操作方法

控制视角方向

透视与正交视

保存与恢复相机状态

4.5 控制光线---------------------------------------------------------------------------------------32

位置光

4.6 控制 3D 道具-----------------------------------------------------------------------------------32

指定 vtk 道具 3D 位置

演员

演员的详细级

装配

体

vtk 装载 3D 道具

4.7 作用纹理---------------------------------------------------------------------------------------37

4.8 拾取---------------------------------------------------------------------------------------------38

vtk 装配路线

例子

4.9 vtk 坐标和坐标系---------------------------------------------------------------------------40

4.10 控制 vtk 演员 2D----------------------------------------------------------------------------41

4.11 注释--------------------------------------------------------------------------------------------41

2D 注释

3D 注释和 vtk 跟踪

4.12 特殊绘图类-----------------------------------------------------------------------------------44

尺度棒

X-Y 绘制

边界盒轴

标记数据

4.13 变换数据--------------------------------------------------------------------------------------48

高级变换

第 5 章可视化技术

5.1 可视化 VTK 数据集 vtkDataSet(和子类) -------------------------------------------------50

使用数据属性进行工作

颜色映射

轮廓化

浮雕化

流线图

流线表面

剪裁

融合数据

附加数据

用另外一个尺度给等值面赋颜色

抽取单元格子集

抽取单元格作为多边形数据

5.2 可视化多边形数据---------------------------------------------------------------------------67

手工产生多边形数据

产生表面当量

十比一抽取

平滑网格

粘贴数据

产生纹理坐标

5.3 可视化结构网格-----------------------------------------------------------------------------74

手工产生结构化网格

抽取计算平面

结构网格子样化

5.4 可视化直线网格-----------------------------------------------------------------------------76

手工产生 VTK 直线网格

抽取计算平面

5.5 可视化非结构网格--------------------------------------------------------------------------77

手工产生 VTK 非结构网格

抽取部分网格

非结构网格轮廓化

第 6 章可视化图像和体数据

6.1 VTK 结构化点的历史表示-----------------------------------------------------------------80

6.2 手工产生 VTK 图像数据-------------------------------------------------------------------80

6.3 抽取图像数据子样--------------------------------------------------------------------------81

6.4 基于尺度值的弯曲--------------------------------------------------------------------------83

6.5 图像显示--------------------------------------------------------------------------------------83

图像观察者

图像演员

6.6 图像源-----------------------------------------------------------------------------------------85

2D 帆布图像源

3D 椭圆体图像源

高斯图像源

网格图像源

噪声图像源

正弦曲线源

6.7 图像处理--------------------------------------------------------------------------------------88

梯度化

高斯平滑

直方图

图像逻辑

重新切片

6.8 体绘制-----------------------------------------------------------------------------------------92

一个简单的例子

为什么会有多种体绘制技术?

产生一个 VTK 体

使用片层化函数

使用颜色变换函数

在一个体属性中控制颜色和透明度

在一个体属性中控制阴影

产生一个体映射

裁剪一个体

粘贴一个体

对一个体应用 3D 纹理

控制标准编码

体素光线计算

2D 纹理映射

VolumePro 绘制硬件

速度和精确度交替使用

使用 vtkLODProp3D 改善性能

可行性/局限性技术

第 7 章建立模型

7.1 隐模型----------------------------------------------------------------------------------------114

定义隐函数

对隐函数进行抽样

7.2 挤压-------------------------------------------------------------------------------------------117

7.3 构建表面-------------------------------------------------------------------------------------119

Delaunay 三角形化

高斯油彩

无组织点产生表面

第三部分 VTK 研发者指南

第 8 章数据接口和其他

8.1 读入器----------------------------------------------------------------------------------------130

多边形数据读入器

图像和体素读入器

数据集读入器

结构化网格读入器

线性网格读入器

非结构化网格读入器

8.2 写入器----------------------------------------------------------------------------------------131

多边形数据读入器

图像和体素读入器

结构化网格读入器

线性网格读入器

非结构化网格读入器

8.3 输入者----------------------------------------------------------------------------------------132

8.4 输出者----------------------------------------------------------------------------------------132

8.5 创建硬拷贝----------------------------------------------------------------------------------132

保存图像

保存大(高分辨率)图像

8.6 产生动画(使用样条) -----------------------------------------------------------------------134

8.7 使用现场数据工作--------------------------------------------------------------------------136

第 9 章贡献编码

9.1 编码补偿--------------------------------------------------------------------------------------141

为 VTK 贡献编码的条件

编码风格

如何贡献编码

9.2 标准方法: 创建和消除对象---------------------------------------------------------------142

9.3 拷贝对象和受保护的方法------------------------------------------------------------------143

9.4 写一个 VTK 类: 综述-----------------------------------------------------------------------144

找到一个相似类

识别一个超类

单个类 Per.h 文件

必需的方法

文档编码

使用 SetGet 宏

向 VTK 中添加类

9.5 对象工厂--------------------------------------------------------------------------------------145

综述

如何写一个工厂

如何安装一个工厂

例子工厂

第 10 章流水线执行管理

10.1 执行过程--------------------------------------------------------------------------------------151

概述和术语

更新信息通道

传播更新扩展通道

触发异步更新通道

更新数据通道

10.2 使用流---------------------------------------------------------------------------------------162

第 11 章 VTK 数据对象接口

11.1 数据组---------------------------------------------------------------------------------------166

方法

11.2 数据集---------------------------------------------------------------------------------------169

11.3 VTK 数据集接口---------------------------------------------------------------------------170

方法

例子

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